Como una industria emergente estratégica clave en mi país, la nueva energía tiene una mayor prioridad del mercado que otras industrias manufactureras tradicionales. La combinación perfecta de la tecnología de aplicación láser y las nuevas baterías de vehículos de energía pueden fortalecer y complementar la cadena de suministro, mejorando significativamente la tecnología del proceso de producción de las nuevas baterías de vehículos eléctricos de energía, acelerando así el objetivo de desarrollo de la "nueva industrialización".
La película en la superficie de las nuevas baterías de energía energética, también conocida como separador, película anti-adhesión o película protectora, viene en rojo, verde, azul y negro, y se divide en películas de lanzamiento de un solo lado y doble lado. Sirve como material aislante entre las celdas de la batería y también proporciona una excelente protección, evitando que las celdas de batería individuales afecten otras celdas debido a varias fallas. Su resistencia de unión superficial puede alcanzar 1.9 MPa. Sin embargo, los productos defectuosos pueden ocurrir durante la unión, y para reducir los costos de producción, es necesario pelar y volver a aplicar la película. Sin embargo, debido a la alta resistencia a la superficie de la superficie, es necesario reducir la resistencia a la unión antes de pelar. Este artículo describe principalmente la investigación sobre el tratamiento eficiente de la película de batería de potencia utilizando el láser P1000H-P de Raycus Signship Series.
Actualmente, los métodos tradicionales de limpieza de películas separadoras se dividen principalmente en eliminación húmeda y eliminación mecánica.
La extracción de la película del separador de mascotas húmedos implica remojar la batería en agua tibia durante un período de tiempo. Una vez que disminuye la fuerza adhesiva de la película del separador, la película de separación de mascotas circundante se elimina manualmente. Este método es de bajo costo, pero la eficiencia de reelaboración también es baja. Además, la reducción de la resistencia al adhesivo es limitada, y queda una cantidad significativa de residuos después de que se elimina la película, lo que requiere asistencia manual extensa.
La eliminación de la película de azul de mascotas mecánicas generalmente implica el uso de pellets de hielo seco de alta velocidad para explotar la película del separador de mascotas envuelta alrededor de la cáscara de aluminio, eliminándola directamente por chorro. Este método tiene la ventaja de eliminar directamente la película del separador, reduciendo la intervención manual. Sin embargo, sus desventajas son su alto costo y la alta producción de polvo, que es ecológico.
La limpieza con láser, por otro lado, ofrece ventajas como amabilidad ambiental, daños mínimos de limpieza, alta eficiencia, operación automatizada y bajos costos operativos. Por lo tanto, su uso en el nuevo campo de batería de energía está aumentando.
Buque insignia P1000H-P láser
Tamaño pequeño, peso ligero, más fácil de integrar y transportar. En comparación con el láser P1000, el volumen se reduce en un 60% y el peso se reduce en más del 40%. El láser de fibra de pulso de nanosegundos de 1000W de alto módulo único adopta la tecnología láser de fuente de semillas de ancho de pulso estrecho, y logra indicadores de parámetros técnicos de potencia promedio mayor que ≥1000W y una potencia máxima mayor de 1,5mW después de la etapa de pre-amplificación de fibra (incluidas las etapas múltiples) y la etapa amplificadora de potencia de fibra. (Introducción al producto Haga clic: Una imagen para comprender el láser P1000H-P)
Nota: El ancho de pulso es de 40ns, el ancho de pulso fijo y la potencia máxima alcanza 1.5MW.
03 Raycus Laser New Energy Power Battery Modification Modificación de la aplicación de la aplicación
(1) Materiales experimentales
Este experimento utiliza una película azul de lanzamiento de doble cara convencional con un grosor de una película negra de lanzamiento de doble cara 110 μm con un grosor de 120 μm y una película negra de lanzamiento de doble cara transparente con un grosor de 100 μm. Los materiales experimentales se muestran en la Tabla 1.
(2) Prueba de parámetros y resultados
a. Película azul de lanzamiento de doble cara
Figura 1: Resultados de limpieza de la película azul de lanzamiento de doble cara
(La imagen izquierda muestra tratamientos a 650W y 500W de potencia, y la imagen derecha muestra tratamientos a 400W y repetida 650W de potencia)
Los parámetros de modificación láser anteriores dieron como resultado una eficiencia de tratamiento de 65 cm²/s. Los tratamientos se realizaron en tres niveles de potencia diferentes. La película azul mostró la menor pegajosidad después del tratamiento a 650 W, mientras que los otros tratamientos también fueron relativamente fáciles de desgarrar a mano, con fuerzas de extracción inferiores a 10n. A 400 W, prácticamente no había marcas de tratamiento con láser en la superficie, mientras que a 650W, fueron más notables. Los parámetros de tratamiento óptimos fueron: potencia de 500 W, ancho de pulso de 40ns y frecuencia de 25 kHz.
b. Película negra de lanzamiento de doble cara
Figura 2: resultados de eliminación de película de lanzamiento negro de doble cara
(La imagen izquierda muestra los resultados del tratamiento de la superficie de la carcasa de aluminio; la imagen derecha muestra la fuerza de extracción de la película después de la eliminación)
Los parámetros láser anteriores, a una velocidad de procesamiento de 23 cm²/s, un ancho de pulso de 40 ns y una potencia de 900 W, son suficientes para eliminar la película negra de la superficie, dejando solo una película de color amarillo claro. La película de color amarillo claro se puede arrancar fácilmente de una sola pieza. La prueba de fuerza de extracción mostró menos de 5N, y la película de color amarillo claro se eliminó de manera efectiva. La superficie de la carcasa de aluminio es lisa y libre de residuos, y la película amarilla no se adhiere a la superficie.
do. Película de lanzamiento negro de doble cara (transparente)
Figura 3: Resultados de la eliminación de la película de lanzamiento de doble cara (transparente)
(La imagen izquierda muestra el tratamiento superficial de una carcasa de aluminio, y la imagen derecha muestra el tratamiento del ángulo R de la carcasa de aluminio)
Los parámetros láser anteriores, con una eficiencia de procesamiento de 10.2 cm²/s, un ancho de pulso de 40 ns y una potencia de 800 W, son suficientes para eliminar la película negra de la superficie, dejando una película de color amarillo claro. La potencia excesiva da como resultado una película menos amarilla ligera, mayor pegajosidad y mayor dificultad en la eliminación. Además, las partículas pequeñas pueden aferrarse a la superficie de la cubierta de aluminio durante la limpieza de la mano y permanecer. Como se puede ver en las imágenes anteriores, el láser P1000H-P de la serie insignia puede eliminar efectivamente la película de lanzamiento negra (transparente) de doble cara, tanto en la superficie como en el ángulo R de la carcasa de aluminio. Elimina efectivamente la película de color amarillo claro, dejando la superficie de la carcasa de aluminio suave y libre de residuos, sin adhesión de la película amarilla. Los parámetros de procesamiento óptimos son: potencia de 800 W, ancho de pulso de 40 ns y frecuencia de 20 kHz.
La temperatura máxima y la rugosidad durante el procesamiento se muestran en la siguiente figura para cada capa.
Temperatura máxima durante el procesamiento de la película de lanzamiento azul de doble cara
Temperatura máxima durante el procesamiento de la película de lanzamiento negro de doble cara
Temperatura máxima durante el procesamiento de la película de lanzamiento negra de doble cara (transparente)
La temperatura general de procesamiento no excede los 60 ° C. Debido a la mayor eficiencia, la temperatura máxima durante el procesamiento de la película de lanzamiento de azul de doble cara no excede los 35 ° C. La temperatura máxima durante el procesamiento de la película de lanzamiento negra de doble cara (transparente) es de 58.5 ° C, que cumple con los requisitos correspondientes.
Rugosidad de la película azul después del tratamiento
Rugosidad de la película negra después del tratamiento
Rugosidad de la película negra (transparente) después del tratamiento
Como se puede ver en los datos en la figura, el valor de RA de la película azul de lanzamiento de doble cara es de 0.58 μm, el valor de RA de la película negra de lanzamiento de doble cara es de 0.72 μm, y el valor de RA de la película negra de lanzamiento de doble cara (transparente) es de 0.84 μm. El valor de rugosidad es inferior a 1 μm, lo que cumple con los requisitos.
04 Resumen de casos
(1) La serie de raycus insignia P1000H-P láser con lente F254 puede realizar una modificación de la película de batería de alimentación. Entre ellos, la película azul de lanzamiento de doble cara tiene la mayor eficiencia de procesamiento, que puede alcanzar 65 cm2/s. La película negra de lanzamiento de doble cara (transparente) tiene la eficiencia de procesamiento más baja, que alcanza 10.2cm2/s. La película negra de lanzamiento de doble cara está en el medio, con una eficiencia de 23 cm2/s.
(2) El efecto de modificación del láser en la película azul es diferente del de la película negra. Ya sea en la superficie o en la esquina R del borde de la carcasa de aluminio, el láser P1000H-P de la serie Flag puede eliminar la película negra mientras conserva la capa de película amarilla clara. La capa de película de color amarillo claro se saca significativamente, y la superficie de la cubierta de aluminio es lisa y libre de residuos. La película azul modificada solo cambia la viscosidad, y la película azul no se elimina directamente.
(3) La temperatura general del proceso de tratamiento no excede los 60 ℃, y la rugosidad es inferior a 1 μm. Entre ellos, la temperatura máxima de la película azul de lanzamiento de doble cara no excede los 35 ℃ debido a su mayor eficiencia, y la rugosidad es de 0.58 μm. La temperatura máxima de la película negra de lanzamiento de doble cara (transparente) es de 58.5 ℃, y la rugosidad es de 0.84 μm, lo que también cumple con los requisitos.
Como socio estratégico de Raycus, promovemos vigorosamente este tipo de aplicaciones láser avanzadas
